Диссертация (1174186), страница 31
Текст из файла (страница 31)
et al., 2003). Однако остаются недостаточноисследованными механизмы патофизиологических процессов, протекающих втканях глаза при выполнении данной процедуры. Вместе с тем идетпостоянный поиск новых средств и способов выполнения УФ сшивания,194направленныйнаперсонифицированныйподходиминимизациюнеблагоприятных последствий процедуры, что требует проведения ихвсестороннего изучения в соответствии с критериями безопасности иэффективности (Нероев В.В.
и соавт., 2012б). Расширение показаний квыполнениюкросслинкинганаосновеиндивидуальногоподходапредполагает, в частности, разработку и внедрение новых растворов для УФсшивания роговицы, позволяющих выполнять процедуру у пациентов с ККдаже с учетом запредельно низких (менее 400 мкм) показателей корнеальнойтолщины.К настоящему времени недостаточно представлены способы оценкиактивности свободно-радикальных процессов в роговице, происходящих привыполнении УФ кросслинкинга и в послеоперационном периоде, малоизучены особенности изменения локального и системного антиоксидантного ицитокинового статуса.Представленныекросслинкингунаучныероговицы,исследования,главнымобразом,посвященныесвязанысУФклиническимиаспектами применения процедуры (Hafezi F.
et al., 2007; Agrawal V., 2013;Caporossi A. et al., 2013; Cinar Y. et al., 2014; Abdelmassih Y. et al., 2017; ChoiM. et al., 2017). Описаны отдельные патофизиологические процессы,происходящие в тканях(ShalchiZ.etal.,кросслинкингасроговицы, после ее ультрафиолетового сшивания2015).НедостаточноизученапроисходящимисопряженностьиммунобиохимическимиУФиморфофункциональными изменениями роговицы (Esquenazi S. et al., 2010). Наначальномэтапенаходятсяисследованияосостоянииместныхметаболических сдвигов в тканях глаза, в особенности, антиоксидантнойсистемы и процессов СРО, инициируемых УФ излучением.Необходимоохватывающихобобщениеновыхпатофизиологическиеиаспектысуществующихсведений,рибофлавин-ультрафиолет-индуцированного влияния на орган зрения и организм в целом, что ипослужило основанием для изучения этих вопросов в диссертационной195работе.Намиисследованынекоторыемеханизмытрансформацииультраструктуры роговицы глаза при ее ультрафиолетовом сшивании вприсутствии разработанных растворов рибофлавина (Декстралинк, Риболинк,Хитолинк) (Бикбова Г.М.
и соавт., 2011б; Халимов А.Р., 2012; ЗайнуллинаН.Б. и соавт., 2012). После установленной безопасности биологическогодействия предложенных растворов проведены эксперименты на крысах,кроликах и энуклеированных свиных глазах. Выполнялись биометрические,биомеханические,биофизические,биохимические,морфологические,электронномикроскопическиеиммунологические,исследованияроговицылабораторных животных in vivo и ex vivo. Клинические наблюдения включалиисследованиязакономерностейизменениялокальногоисистемногоцитокинового и антиоксидантного статуса в динамике ультрафиолетовогокросслинкинга роговицы у пациентов с кератоконусом.Таким образом, целью исследования явилось установление наиболееобщих закономерностей и механизмов ультраструктурной трансформации иизменения метаболизма роговицы при ее ультрафиолетовом сшивании.6.1. Особенности ультрафиолетовой протекции оптической оболочкиглаза при УФ сшивании роговицы с офтальмологическими растворамиРоговица глаза человека и большинства животных представляет собойуникальнуютканевуюструктуру,состоящуюпреимущественноизспецифичного коллагена, исключительной особенностью которого являетсяпрозрачность, что в свою очередь обеспечивает физиологическую рефракциюзасчетстабильныхопорныхсвойствроговойоболочки.Снижениебиомеханической устойчивости оптической оболочки, вызванное деструкциейколлагена стромы, характерное в частности для кератоконуса, в определенноймере,можетбытьскорректированорибофлавин-УФкросслинкингомроговицы (Wollensak G.
et al., 2003; Бикбов М.М. и соавт., 2016). Важными впроцессе фотосшивания остаются исследования, направленные на изучениеизменений биометрических параметров роговицы за счет использования196различных растворов рибофлавина (Rosenblat E., Hersh P.S., 2016; HollhumerR. et al., 2017).Нами установлено, что инстилляции различных рибофлавинсодержащихрастворов (Декстралинк, Риболинк, Хитолинк) при выполнении роговичногоУФ сшивания способны воздействовать на величину гидратации роговицы исоответственно её толщину. Наибольшее влияние на влагосодержаниероговицыоказывалоокулярноезакапываниеразработанногосредстваДекстралинк, при использовании которого наблюдали снижение корнеальнойтолщины свиных ex vivo и кроличьих in vivo роговиц за счет ихобезвоживания.
Выявлено, что в эксперименте in vivo снижение корнеальнойтолщины при инстилляциях Декстралинка менее значимо, чем на модели exvivo.Этоможетбытьобусловленосохраняющимсяестественнымвнутриглазным давлением. Однако важным преимуществом Декстралинкаявляется его выраженный противоотечный эффект, который наблюдается ужевпроцессеегоприменения,чтопозволяетдобиватьсясниженияпостоперационного набухания стромы.Анализ динамики изменений толщины роговиц при местном примененииофтальмологических растворов Риболинк и Хитолинк также позволил выявитьспецифичные эффекты препаратов, реализация которых обусловливаетсяфизико-химическими свойствами компонентов, входящих в их состав.Риболинк и Хитолинк, содержащие, соответственно, ГПМЦ и хитозан, такжекак и изоосмотический рибофлавин, не снижали толщину роговицы,ограничивая проникновение УФ излучения в глубокие слои стромы в процессекросслинкинга.Этоможнорасценивать,какспособностьоказыватьдополнительный УФ-протекторный эффект на оптическую оболочку глаза.Установленные особенности препаратов легли в основу предложенного намидифференцированного подхода к их применению при проведении УФсшивания роговицы в зависимости от ее толщины: при показателе более 450мкм – рекомендуется использовать Декстралинк, при 400-450 мкм – Риболинк(Халимов А.Р.
и соавт., 2015).197Общеизвестно,чтопрочностно-эластичныесвойствароговицыопределяются множеством разноплановых факторов – функциональнымсостоянием фибрилл коллагена, синтетической активностью кератоцитов,биометрическими параметрами, гидратацией стромы и др. (Бикбов М.М. исоавт., 2016).
Было показано, что оптическая оболочка глаза отличаетсябиомеханической анизотропией, обусловленной специфичной архитектоникойколлагеновых волокон. Так, роговица, разрезанная в радиальном направлении,обладает наибольшей прочностью и устойчивостью к деформации (АветисовС.Э. и соавт., 2013).В эксперименте на свиных глазах нами проведено сравнительноеизучениевлиянияУФкросслинкингароговицысразработаннымиофтальмологическими растворами рибофлавина на эффективность процессаколлагеновых сшивок и, соответственно, повышения прочностных свойствкорнеальной ткани.
Опытным путем установлено, что УФ обработка свиныхроговицсрибофлавинсодержащимирастворами(изоосмотического,Декстралинк, Риболинк, Хитолинк) способствовала значимому росту пределапрочности свиных роговичных дисков и полос от 2-х до 3,5 раз (р<0,05-0,01) имодуля Юнга – на 203-232% (р<0,05-0,01). Отметим, что по своейбиомеханическойустойчивостиУФсшиваниероговицыпревосходитразличные способы химического кросслинкинга, в частности, обработкуглутаральдегидом или раствором Крановского (Spoerl E. et al., 1998).Полученные нами результаты согласуются с данными G.
Wollensak ссоавт., в которых описано увеличение механической прочности свиныхроговиц при их растяжении после рибофлавин-УФ обработки на 72%, амодуля Юнга – в 1,8 раза при центральной толщине роговой оболочкиживотных 850 мкм (Wollensak G. et al., 2003а). Авторы приводят сведения оповышении этих же показателей на 328% и в 4,5 раза, соответственно, длядонорских роговиц человека при их средней толщине 560 мкм. При этом, УФсшивание выполнялось с использованием 0,1% рибофлавина и 20%декстрана, однако, и возможное влияние последнего на стабильность198биомеханики роговицы не учитывалось.
Вместе с тем имеются сообщения,что деформация сдвига и упругости роговицы зависит в том числе и отвеличины ее гидратации (Soergel F. et al., 1995; Иомдина Е.Н. и соавт., 2016).По нашим данным на предел прочности и эластичность роговицывлияет количество содержащейся в ней влаги, что было доказано в тестах сматериалом, обработанным только обезвоживающим Декстраном.
Свиныероговицыexvivo,обработанныедекстрансодержащимсредствомДекстралинк и ультрафиолетом среди прочих опытных групп имелинаибольший показатель пределапрочности материала с наименьшейвеличиной эластичности. Напротив, изоосмотический рибофлавин, средстваРиболинк и Хитолинк сохраняли влагу в строме, и, соответственно, наряду свысоким значением предела прочности, поддерживали эластичные свойствароговицы.Нами было определено, что УФ облучение (370 нм) роговицы безрибофлавина также способствует повышению ее жесткости, но гораздо вменьшей степени, чем в присутствии фотосенсибилизатора. Тем не менее,очевидно, что УФ излучение инициирует сшивки компонентов стромы.
SpoerlE. с соавт. были представлены данные УФ обработки свиных роговиц ex vivoпри254нм,которыедемонстрировалинезначительноеповышениепрочностных свойств биоткани. Однако наибольшая жесткость роговицдостигалась при рибофлавин-УФ сшивании длиной волны 365 нм (Spoerl E. etal., 1998).Согласно результатам проведенного нами исследования особенностидинамики изменения уровня рибофлавина роговице ex vivo и in vivo, а такжев переднекамерной влаге in vivo обусловлены составом офтальмологическихрастворов и их физико-химическими свойствами (Халимов А.Р. и соавт.,2013; Бикбов М.М. и соавт., 2014).